測定機器や検査機器に焦点を合わせてスキャンするために使用されるような非常に正確な線形位置決めシステムには、2つの異なるモーションモードが必要になることがよくあります。高速モードは移動時間を短縮し、遅いモードは精度を保証します。これまで、共通の設計では、ボールスクリューまたは線形モーターによって駆動される別々のステージを使用し、2番目のデザインは、電動マイクロメーターまたは圧電モーターによって駆動される最初の段階に取り付けられていました。

エンジニアは、2つの独立したドライブシステムを備えた経済的なシングルステージ：代替アプローチを開発しました。 2つのロータリーモーター、標準のDCサーボモーターとピエゾレグモーターは、スタインマイヤー高精度ボールスクリューの両端にマウントされます。電磁クラッチは、ピエゾレグモーターとボールスクリューの間の接続を制御します。 DCサーボは常に接続されていますが、迅速な動きのためだけに電力を供給されています。

高速モードでは、クラッチはピエゾレグのモーターをエネルギーして解放します。ロータリーエンコーダーを備えた従来のDCモーターは、運転タスクを引き継ぎます。高速運動は迅速に実行できるため、DCモーターによって導入される熱は非常に低いです。ボールネジのピッチに応じて、使用可能な速度は0.1〜100 mm/秒の範囲です。

クラッチの電源を切ると、ピエゾレグのモーターがボールネジに接続します。高解像度の線形測定サブシステムは、モーションコントローラーに位置情報を提供します。クラッチの電源がオフすると、電磁石からの熱効果が最小限に抑えられます。残りの位置では、ピエゾモーターはパッシブブレーキとして機能し、望ましくない段階の動きを防ぎます。ただし、ピエゾレグモーターに切り替えた後、0.15から約0.00002 mm/秒（20 nm/秒）の速度範囲が可能です。低速度範囲での速度の安定性は、使用される線形スケールの解像度に依存します。

最大速度と最小速度の比率は100万から1以上であり、高速から高精度の遅い速度に切り替えることができ、その逆も同様です。両方のモードの動きは、ポジショニングシステムの移動範囲によってのみ制限されます。